r>[0036]图3表示本发明的用于快速调节高压信号的系统的两个高压末级的布线的示意图；和
[0037]图4表示本发明的高压电源取决于时间的信号变化的示意图。
【具体实施方式】
[0038]图1中表示本发明的能够快速调节的高压电源I。能够快速调节的高压电源I具有用于快速调节高压信号的系统10以及正的高压源2和负的高压源3。高压源2、3在一种示范的实施方式中提供5kV的电压。在本发明的意义上作为高压或者作为高压信号应该理解为具有至少多倍电网电压的电位，例如lkV、5kV或者更高。高压源2、3与第一高压连接端子52和第四高压连接端子55电气连接。
[0039]系统10具有两个高压末级50、51，它们在第一高压连接端子52和第四高压连接端子55之间串联。在这种情况下，第一高压末级50和第二高压末级51通过第二高压连接端子53或者第三高压连接端子54互相连接。这些连接点提供系统10的高压输出信号，它通过滤波器13向负载100引导。根据对于图4还要说明的运行方式，可以去掉滤波器13。在一种可能的实施方式中负载100是纯粹的电容性负载，滤波器13是低通滤波器。
[0040]测量传感器12与第二和第三高压连接端子53、54电气连接。取决于高压输出信号，测量传感器12从高压输出信号导出测量信号，其供给系统10的调节器11。调节器11比较该测量信号与额定信号，该额定信号在调节器11中预先给定，例如从程序存储器，或者可以通过接口 15为调节器11设置。
[0041]如果测量信号表示对于高压输出信号过高的值，则调节器11通过第四信号连接57如此控制高压末级51，使得它允许电流从第三高压连接端子54向负电压源3流动，由此高压输出信号降低。相反，如果测量信号表示对于高压输出信号过低的值，则调节器11通过第三信号连接56如此控制高压末级50，使得它允许电流从正电压源3向第二高压连接端子53流动，由此高压输出信号升高。
[0042]在纯电容性负载100的情况下这里可以想到，高压末级50、51作为开关使用，它们允许电荷向电容性负载100流入或者流出，并且以这种方式调整在电容性负载以电路技术的方式所表示的电容器上的高压。为减小负载100上的高压的波动，这里滤波器13可以作为低通滤波器实现。在这种情况下具有特别的优点:在电容性负载上的电压不改变的情况下两个高压末级50、51被接入一种基本上不导电的状态，使得仅最小的泄漏电流以及稳定电流流动，并且减小能够快速调节的高压电源I的损耗功率。细节将针对图2和3详细说明。
[0043]但是在欧姆负载100的情况下也可以想到，系统10仅具有高压末级50，并且该负载在高压源1、2之一和高压末级50之间与高压末级50串联。那时高压末级50作为可变电阻作用，它作为分压器与负载100 —起改变在负载100上降落的电压。
[0044]图2表示本发明的高压末级50的示意图，这也同样地适用于高压末级51。
[0045]高压末级50具有多组对于功能来说重要的部件。这一方面是分压器链64，其具有串联的分压器元件65的链。分压器链64在一个末端与第一高压连接端子52电气连接。在相对的末端，分压器链64与非线性部件67串联，后者又与第二高压连接端子53电气连接。
[0046]在高压末级51的一种可能的实施方式中分压器元件65涉及电阻，非线性部件涉及齐纳二极管。在高压连接端子52、53上施加的电位于是相应于电阻值和齐纳二极管的阻断电压分级地在分压器元件65和非线性部件67上降落，使得根据串联电路中元件的计数方向和施加的电位的符号，为其间的电位值产生电压值的单调下降或者上升的序列。代替电阻和齐纳二极管，也可以使用其他部件，例如有源电压调节器、分压器链中的元件的一部分。
[0047]下面的说明从如下出发:第一高压连接端子52相对于第三高压连接端子54具有正的电位。但是本发明的电路也能够在应用相应互补的部件的情况下也用相反的极性实现。
[0048]作为另外的元件组，高压末级50具有放大器元件60的序列，这些放大器元件60同样在链中串联，其中该链的一个末端与第一高压连接端子52电气连接。放大器元件60通过电阻63相互连接。在图2中作为放大器元件60示出MOSFET，但是也可以想到其他的场效应晶体管、或者还想到双极晶体管或者其他具有足够的电压强度的放大器元件。
[0049]在放大器元件60的信号输入端和两个分压器元件65的对应连接点之间分别存在第一电气信号连接，它把各放大器元件60的信号输入端保持在基本恒定的电位，该电位如对分压器所述，沿该链单调下降。图2中的第一信号连接是直接的欧姆连接，但是也可以想到，提供电阻或者还提供由部件组成的网络。这样在一种实施方式中可以想到，提供频率滤波和/或提供用于保护在信号输入端上的过电压的部件。
[0050]如果信号输出端71、即MOSFET的源连接端子上的电压下降，则对信号输入端70、即MOSFET的栅极的电位差升高。由此MOSFET的漏极和源极之间的电阻减小，使得在信号输出71上设置的电阻63上的压降升高，并且信号输入端70 (栅极)和信号输出端71 (源极)之间的电位差减小。由此各放大器元件上的压降得以稳定。也可以为其他的放大器元件60如其他的场相应晶体管类型或者双极晶体管想到一种可比的功能。
[0051]高压末级50另外具有控制元件61。图2中作为控制元件61示出光耦合器，它的特征是，同时实现调节器11和高压末级50、51之间的电位分离。但是在另一种实施方式中也可以想到，控制元件61是具有能够由调节器改变的电阻的另一种类型的部件。例如可以想到晶体管或者场效应晶体管。
[0052]控制元件61在第一和第二高压连接端子52、53之间与多个放大器元件串联。同时控制元件61通过电阻62、63与非线性元件67、即齐纳二极管并联。
[0053]如果控制元件61处于高欧姆状态，则与控制元件61相邻的放大器元件60的信号输入端70和信号输出端71上的电位基本相同，使得放大器元件60被阻断。在这种情况下分压器链64的、电阻68的和电阻63的以及在图2中表示的、与控制元件61并联的可选电阻的电阻值如此设计，使得分压器链64的电流基本上，也就是说几乎完全，除了通过控制元件61的泄漏电流，作为第一电流流过非线性元件67、即齐纳二极管。
[0054]如果控制元件61由调节器11通过控制输入端69控制，使得它成为低欧姆的，则与该控制元件相邻的第一放大器元件的信号输出端71上的电位降低。同时第二电流通过电阻68、63和控制元件61向第二高压连接端子53流动。那时分压器链64的电流基本上、也就是说几乎完全，除了通过非线性元件67的泄漏电流，通过控制元件61流动。
[0055]在这种情况下第一和第二电流具有基本相同的大小。但是也可以想到，控制元件61由调节器11如此控制，使得分压器链64的电流分到非线性元件67和控制元件61上。那时成立，第一电流的大小和第二电流的大小之和相应于分压器链64的电流的大小。
[0056]第二电流在电阻68上引起压降，它导致编号η的放大器元件60的信号输入端70和信号输出端71之间的电位差。因此在图2中该MOSFET通过栅极和源极之间的电位差导通。具有编号η-1的下一相邻的放大器元件60的信号输出端71的电位由此降低，使得对于放大器元件的过程重复并且通过串联的第一放大器元件前进到第一高压连接端子，使得在第一高压连接端子52和第二高压连接端子53之间流过最大的电流，它基本上通过放大器元件60的序列中的电阻63限制。代替电阻63，在一种可能的实施方式中也可以使用其他具有适宜的、有限的直流电阻的部件。
[0057]串联的放大器元件60的数目并不规定为在图2和3中示出的数目，而是取决于放大器元件60的耐压强度和在第一高压连接端子52和第二高压连接端子53或者第一高压连接端子52和第四高压连接端子55之间施加的电压而可任意伸缩，而不改变或者离开本发明的高压末级的原理。
[0058]图3中示出用于快速调节高压信号的、具有第一高压末级50和第二高压末级51的本发明的系统的片段。这两个高压末级通过第二高压连接端子52和第三高压连接端子54相互连接，通过它们，如已经对于图1表示的，可连接电气负载，特别是电容性负载。在电容性负载100的情况下它具有优点，即在高压输出端53、54上的额定电压不变的情况下两个高压末级50、51优选处于一种被阻断的状态。
[0059]因此在一种可能的实施方式中调节器11如此设计，使得它在通过测量位置12确定的在高压输出53、54上的实际高压与预先规定的额定高压一致的情况下通过第三信号连接56和第四信号连接57如此控制第一高